混凝土构件裂缝产生原因及预防措施

郭 晓 强

(山西一建集团有限公司，山西 太原　030012)

0　引言

随着建筑行业的不断发展，建筑行业的主要建筑材料从砖砌体变为混凝土材料。混凝土材料具有强度高、性能稳定、整体性好等优点而被广泛推广应用。混凝土材料的制备工艺从最原始的施工现场搅拌转变为商品混凝土，代表着混凝土材料性能和强度从不稳定状态向稳定状态转变，从粗放型生产向精细、低污染方向发展，商品混凝土的普及应用又同时推动了建筑行业的发展。商品混凝土在实际应用过程中，也易出现因施工工艺不到位或养护不到位而出现影响混凝土性能或整体性的缺陷，比如蜂窝麻面、烂根、夹渣、孔洞和裂缝等。其中混凝土构件中最常见的缺陷之一是裂缝，裂缝产生的原因有很多，有些是由于单方面因素引起，有些是由于多方面因素引起，不同的影响因素产生的裂缝形式不同。根据多年的施工经验，在混凝土构件中，极易因各种因素影响而产生裂缝的部位分别为地下室剪力墙构件、楼板构件、梁构件和柱构件，因此本文主要从这几类构件产生裂缝的原因、危害及防治方面进行分析，从而为其他相关混凝土工程项目提供一定的借鉴和参考。

1　混凝土塑性收缩开裂

混凝土收缩裂缝是混凝土结构中较为常见的裂缝形式，这种裂缝多出现在混凝土构件的表面，裂缝走势无规律，不规则，这种裂缝在夏季极易出现。

1.1　裂缝产生的原因及危害

混凝土产生塑性收缩裂缝主要是由于混凝土配合比内水泥用量过多、水灰比过大、养护不到位或混凝土表面失水较快所致。混凝土浇筑完成后，混凝土拌合物内的水泥与水发生化合反应，而混凝土失水较快体积减小，导致混凝土表面水泥浆在未达到初凝强度时受到拉应力作用而产生不规则的裂缝。这种裂缝多数为混凝土表面裂缝，因此不影响混凝土构件的承载力，但由于裂缝的存在，间接的削弱了裂缝处钢筋的保护层厚度，从而对混凝土构件的耐久性有一定的影响。

1.2　裂缝防治措施

1)商品混凝土搅拌站在确定配合比时，应对各材料的用量进行进一步的精确，严格控制胶凝材料如水泥、粉煤灰和矿粉的掺量，尤其是对细骨料的用量进行控制。颗粒越小的建筑材料在混凝土拌合物浇筑完成后产生的体积变化越大，从而导致收缩裂缝的数量越多，程度更为严重，因此混凝土搅拌站在配合比设计中和进料搅拌时，应严格控制各原材料间的比例。

2)混凝土搅拌站应严格控制混凝土水灰比，施工单位在浇筑过程中应禁止在泵送的混凝土中加水。混凝土搅拌站控制水灰比可有效降低混凝土收缩裂缝的产生；施工单位在施工过程中，施工人员往往为便于振捣操作，私自在混凝土中加水，从而导致混凝土含水量大幅度增加，增大了混凝土收缩裂缝产生的概率和严重程度，严重时可导致混凝土出现离析，影响混凝土强度。

3)在混凝土浇筑前，施工单位应将待浇筑的构件模板进行充分润湿，并且无流动水，避免模板过为干燥而将混凝土拌合物内的水分吸水从而改变与模板交接位置处的混凝土水灰比，或避免模板过为湿润而影响该位置混凝土拌合物的水灰比，从而降低收缩裂缝产生的概率。

4)混凝土浇筑作业时，应避免在大风或太阳暴晒下施工作业，若不可避免时，应采取一定的防风措施或遮阳措施，避免混凝土拌合物表面失水较快，从而降低收缩裂缝产生的概率。

5)混凝土浇筑完成后应对其进行二次振捣或进行相应的抹压施工，将混凝土拌合物内的水分重分配，使得水分分部的更为均匀，从而降低混凝土塑形收缩裂缝产生的概率，并减少其产生的数量。

2　混凝土沉降收缩裂缝

混凝土沉降收缩裂缝表现为沿混凝土构件的主筋方向或箍筋方向出现，裂缝深度为实际的钢筋保护层厚度。这类裂缝多出现在截面较大的梁或一次成型的剪力墙中，裂缝宽度较小。

2.1　裂缝产生的原因及危害

混凝土沉降收缩裂缝产生的原因主要是由于在混凝土振捣后，混凝土拌合物内的粗骨料下沉，空气和水分上升，粗骨料在下沉过程中受到钢筋阻碍而产生，这种裂缝不影响构件的承载能力，但对耐久性有一定的影响。

2.2　裂缝防治措施

1)商品混凝土搅拌站在确定配合比时，应对混凝土原材料的性能进行测试，对水灰比进行相应控制，同时还应对混凝土拌合物的坍落度进行测试，在不影响混凝土强度的前提下确保混凝土的流动性。

2)施工单位在浇筑截面高度较大的梁时，如梁高超过800 mm，梁中部和顶部布置的构造筋和腰筋数量较多，此时应降低浇筑速度，尽量使用分层浇筑法进行浇筑。浇筑时在混凝土不产生冷缝的前提下，尽可能的将两层混凝土浇筑时间间隔1 h～1.5 h，待其稳定后再进行上层混凝土的浇筑。

3　混凝土竖向结构温度裂缝

混凝土竖向结构温度裂缝主要出现在地下室剪力墙构件的中部或暗柱的中部，尽管在目前的设计资料和施工现场中均使用后浇带来避免此类裂缝的产生，但温度裂缝仍会在后浇带的中部产生。温度裂缝产生的机理与收缩裂缝类似，但主要受到的影响因素为外界温度变化。这类裂缝产生后形成的是通透型裂缝，贯穿剪力墙的截面厚度，且裂缝上下连通。这类裂缝多出现于混凝土构件浇筑后2个～3个月间，裂缝宽度随着温差变化而变化。

3.1　裂缝产生的原因及危害

竖向结构温度裂缝产生原因主要是由于外界温度变化引起，除此之外还受到多方面因素影响，如在设计时，设计的配筋率尽管满足竖向承载和地震力作用，但配筋率不能满足抵抗混凝土温度变形的要求；计算混凝土配合比时，加入的水化热较大的胶凝材料(水泥)，水灰比较小，产生的水化热较大，从而导致混凝土温度变形开裂；振捣施工时振捣不到位，养护不充分等均会导致温度裂缝的产生。竖向结构温度裂缝尽管对构件的承载力影响较小，但对构件的抗渗性和整体性、耐久性均有一定的影响，施工单位在施工时应避免此类裂缝的产生。

3.2　裂缝防治措施

1)在进行浇筑施工时，应考虑混凝土构件内外温差因素影响，当温差较大时应暂停施工或采取一定措施降低温差；在进行养护施工时，应将混凝土构件进行覆盖、洒水养护，避免混凝土构件表面水分散失较快而产生裂缝。

2)在地下室外剪力墙拆模后应及时验收，并将其外侧回填，减小室内外温差，避免温度裂缝产生。

3)在进行冬季施工时，应延长拆模时间，在混凝土构件养护期间应对混凝土构件进行有效的保温、保湿措施。

4　混凝土受力变形裂缝

混凝土受力变形裂缝主要产生于梁、板构件的中部，这类裂缝一般为贯穿型裂缝。这类裂缝出现在混凝土梁构件上时，表现为沿梁侧面与地面呈45°～60°角，这类裂缝不受温度变化影响；当这类裂缝出现在板构件上时，多出现在沿支模时底部支撑位置或板中位置，裂缝形态呈直线型。

4.1　裂缝产生的原因及危害

这类裂缝产生的原因主要是由于在施工过程中拆模较早引起的，拆模时混凝土还未达到一定强度。在支模时底部支撑设置间距较大，导致底部支撑刚度较小，混凝土构件产生沉降变形；或混凝土未达到制定龄期时，在混凝土构件顶部堆载，从而超过了此时混凝土构件的荷载，最终导致混凝土构件上产生裂缝。这类裂缝对混凝土构件的承载力、耐久性均有一定的影响，施工过程中若出现此类现象，应立即进行相应加固处理。

4.2　裂缝防治措施

1)在进行支模施工时，施工单位应严格计算模板上荷载，根据荷载情况和相关施工规范布置竖向支撑，避免因支撑刚度不足而发生弯曲变形，从而影响浇筑施工质量。

2)拆模前，应根据预留混凝土试块的强度，确定拆模时间，避免混凝土因强度不足而开裂。

3)在进行上层混凝土浇筑施工时，禁止在楼板上进行堆载，避免裂缝的产生。

5　混凝土膨胀变形裂缝

混凝土膨胀变形裂缝产生于混凝土构件的任何部位，这种裂缝主要是由于混凝土材料自身引起。这种裂缝主要出现在水泥水化反应的中期，出现在混凝土构件的表面，外观呈龟裂状或者网状。

5.1　裂缝产生的原因及危害

混凝土膨胀变形裂缝产生的原因主要是由于水泥的安定性引起，水泥中含有大量的游离氧化钙和氧化镁等物质，此类物质通过水解后自身体积产生不均匀膨胀变形，当变形量超过混凝土材料的极限抗拉应变时，构件随机产生裂缝。这类裂缝对混凝土构件的承载力影响较小，但由于水泥质量不合格，导致制作的混凝土质量存在相应的缺陷。

5.2　裂缝防治措施

1)混凝土搅拌站在选用水泥时，应选用质量稳定、合格的水泥，避免使用小水泥厂生产的不合格水泥，采购水泥时应对水泥的合格证进行检查，并对水泥的安定性进行抽样检测，合格后方可进场使用。

2)混凝土原材料进场时，应对原材料的杂质含量进行检验，避免在搅拌时易膨胀物质遇水发生膨胀变形，从而影响混凝土质量。

6　结语

本文根据施工经验得到在浇筑混凝土时，易在混凝土构件上产生的裂缝类型、原因及危害等进行分析，并提出相应的防治措施，从而提高混凝土的浇筑施工质量，确保结构安全。

参考文献：

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